增强振动分析课件.ppt

1、常见的低速设备：常见的低速设备：造纸机辊子、造纸机辊子、冷却塔风扇冷却塔风扇/低速搅拌器、低速搅拌器、一些窑体传动等。一些窑体传动等。600rpm 中速设备中速设备某些高速设备也会出现低速振动成分，某些高速设备也会出现低速振动成分，如啮合齿轮的追逐频率、泵和压缩机的如啮合齿轮的追逐频率、泵和压缩机的振荡等。振荡等。v 选择选择600rpm作为分界点的一个原因大概是：从作为分界点的一个原因大概是：从600rpm开始，随着机器转速的降低，振动速度值报警值也必须开始，随着机器转速的降低，振动速度值报警值也必须随之降低。随之降低。v 普遍可以接受的建立报警值的方法：随转速的降低报警普遍可以接受的建立报

2、警值的方法：随转速的降低报警值线性地减少。值线性地减少。v 当转速低于当转速低于20rpm时，如何建立振动总值报警水平还是时，如何建立振动总值报警水平还是一个现实问题，但此时应该把重点放在关注零部件上，一个现实问题，但此时应该把重点放在关注零部件上，如滚动轴承的状态。如滚动轴承的状态。v 低速机械转频上的振动幅值一般很低，通常淹没在幅值低速机械转频上的振动幅值一般很低，通常淹没在幅值较大的高频率信号中。较大的高频率信号中。具有高灵敏度具有高灵敏度0.51.0 V/g 好的低频性能（好的低频性能（0.1Hz）最好温度特性最好温度特性 频响高于频响高于10 KHz 最小的电噪声；最小的电噪声；作用

3、于传感器上的动态力最作用于传感器上的动态力最小，如信号线低频摆动问题。小，如信号线低频摆动问题。输入阶段电噪声水平低于传感器内部的电噪声，以使数输入阶段电噪声水平低于传感器内部的电噪声，以使数据采集器对测量不加限制；据采集器对测量不加限制；动态范围动态范围100120 dB，获得这样动态范围最简单的方获得这样动态范围最简单的方法是在输入阶段应用模拟积分器，并应用法是在输入阶段应用模拟积分器，并应用16位位A/D变换变换器；器；校正因使用模拟积分器造成的信号扭曲。校正因使用模拟积分器造成的信号扭曲。校正模拟积分引起的信号扭曲校正模拟积分引起的信号扭曲 模拟积分模拟积分由加速度由加速度g转换为速度

4、转换为速度mm/s统计分析统计分析校正校正从噪声成分中分离振动信号频谱从噪声成分中分离振动信号频谱积分器使用的高通滤波将引起低频成分的消弱，因积分器使用的高通滤波将引起低频成分的消弱，因此须根据统计结果确定传感器的电噪声水平，建立此须根据统计结果确定传感器的电噪声水平，建立门槛值（选择可信度水平为门槛值（选择可信度水平为95），据此确认振动），据此确认振动引起的分量（其值超过门槛值）。引起的分量（其值超过门槛值）。转速为转速为15150rpm加速度传感器为剪切低噪声型，灵敏度为加速度传感器为剪切低噪声型，灵敏度为500mV/g分析带宽为分析带宽为10Hz，谱线数为谱线数为400图图1 是应用是

5、应用SST技术得到的结果技术得到的结果 图图2是直接用模拟积分得到的结果：是直接用模拟积分得到的结果：q 不使用统计分析，无法确定某个峰值是机械振动引起的还是随机不使用统计分析，无法确定某个峰值是机械振动引起的还是随机噪声谱线。噪声谱线。q 数字积分不会像模拟积分那样引起信号扭曲，但是有时动态范围数字积分不会像模拟积分那样引起信号扭曲，但是有时动态范围不足的问题又是必须考虑的：不足的问题又是必须考虑的：数字积分会遗漏低速振动成分。数字积分会遗漏低速振动成分。q 与直接的数字积分与直接的数字积分相比，相比，SST技术显著提高了分析信号的动态范技术显著提高了分析信号的动态范围。围。图图3是使用数字

6、积分的结果：是使用数字积分的结果：图图4为最大频率为最大频率1000Hz，1024点波形。点波形。信号最大值为略大于信号最大值为略大于1g。16位位A/D变换器自动量程变换器自动量程设定为峰值设定为峰值2g。由由A/D变换器引起的动态范围限制问题变换器引起的动态范围限制问题减速齿轮箱，直流电机驱动减速齿轮箱，直流电机驱动第一级齿数比为第一级齿数比为18:88，第二级，第二级17:54输出轴转速为输出轴转速为60rpm使用剪切型低噪声加速度传感器，灵敏度为使用剪切型低噪声加速度传感器，灵敏度为500 mV/gq 测量目的是监测低速轴测量目的是监测低速轴1X振动，可以预见该振动很小。振动，可以预见

7、该振动很小。q 图图5是应用是应用SST技术获得的频谱的一部分，分析频宽为技术获得的频谱的一部分，分析频宽为10Hz，谱线谱线数为数为400。图中可以清晰看出低速轴。图中可以清晰看出低速轴1.1Hz谱线。谱线。图图5 为为SST频谱频谱q 显然没有出现显然没有出现1X振动谱线，即振动谱线，即1.1Hz谱线。这是因为谱线。这是因为A/D变换的动态变换的动态范围不足，无法检测到如此小的振动造成的。范围不足，无法检测到如此小的振动造成的。q 如果仅仅依赖如果仅仅依赖A/D变换来实现，则要求变换来实现，则要求21位变换器，这不可能实现。位变换器，这不可能实现。图图6 是采用数字积分技术获得的频谱（没有

8、使用是采用数字积分技术获得的频谱（没有使用SST技术）技术）设备功能：设备功能：1.确保炉底的气密性2.冷却炉渣3.从炉底运走炉渣轴承外观轴承外观缺油而产生过热的轴承缺油而产生过热的轴承冲击脉冲传导螺栓冲击脉冲传导螺栓在轴上安装冲击脉冲传导螺栓冲击脉冲传导螺栓链条链条油封油封测试点在轴上测试点在轴上-轴承在水下运转轴承在水下运转-轴承外环旋转，轴静止轴承外环旋转，轴静止 加油孔加油孔 3)注意后盖的加工公差。1)不可是用手动加油枪，应采用专用的加油机械装置。2)后盖必须使用密封圈以防止水的渗入。LR,损坏区损坏区HR,润滑不良区润滑不良区9号轴承号轴承Evaluated Vibration A

9、nalysis MethodEvaluated Vibration Analysis Method00.511.522.53050100150200250EVAM时域分析时域分析频域分析频域分析冲击冲击 1%周期性周期性/非周期性非周期性瞬态瞬态CREST KURT SKEW波峰波峰 峭度峭度 歪度歪度因子因子摩擦摩擦 0.1%周期性周期性/非周期性非周期性随机噪声随机噪声NL1 NL2 NL3 NL4周期振动周期振动 99%强迫振动强迫振动ACCELERATION加速度加速度Total RMS-valueof accelerationVELOCITY速度速度Total RMS-valueof

10、 velocity振动的时域分析振动的时域分析单个瞬态单个瞬态CREST=4.210KURT=-1.244SKEW=+0.062重复瞬态重复瞬态CREST=4.046KURT=-0.227SKEW=+0.319重复瞬态，反向重复瞬态，反向CREST=4.046KURT=-0.227SKEW=-0.31ABKURT 峭度峭度SKEW 歪度歪度CREST 因子因子vpeakv-3()vt-v 3 s1nS St()vt-v 4 s1nS StRMS 齿轮故障齿轮故障 其它冲击其它冲击ACC VEL 不平衡不平衡 不对中不对中 松动松动 磨损磨损 磨碰磨碰 滑动轴承滑动轴承CRESTKURTSKEW

11、NL1-43-1000 Hzmm/s RMS Code A-DCode A 好轴承好轴承Code B 干摩擦轴承干摩擦轴承Code C 轴承有损伤轴承有损伤,并开始发展并开始发展Code D 轴承损坏轴承损坏轴承状态的趋势评估轴承状态的趋势评估TimeTimeC1C2征兆赋值征兆赋值200Broad band RMS-value =Symptom RMS-value =776543212vvvvvvvnvnnSymptomsas VALUE or CONDHzv4v2v3v5v6v7v1mm/sEVAM 的专家诊断的专家诊断60504030201001000 Hz振动总量振动总量振动速度加速度冲击冲击峰值因子峭度歪度磨擦磨擦NL1NL2NL3NL4征兆分析征兆分析齿轮啮合不平衡不对中SPM 传感器传感器正常工作正常工作停止给料停止给料测试测试正常工作正常工作模拟量输入模拟量输入2 min1 min4-20 mAPLCBMM监测方法:轴承：SPM冲击脉冲振动：轴向